CN111026196A - 一种核电站电伴热控制系统及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种核电站电伴热控制系统及其控制方法。其结构包括用于对管道或设备实施伴热的伴热电缆以及与之对应的热电阻，热电阻的温度信号接至现场电控箱，所述电控箱内安装有控制模块、断路器、接触器、通讯模块，所述控制模块通过所述接触器与所述伴热电缆连接，电控箱内的通讯模块与交换机柜连接，通过交换机柜将数据信号传输至核电站DCS系统。该系统以现场电控箱为核心设备，使系统结构更紧凑，可扩展性更强，在简化系统结构的同时，完全保留了原系统的控制功能、报警功能。采用此控制系统结构使设备可以具有更灵活的安装方式，节省了电伴热系统的设备和电缆采购成本，同时节省系统设计中的时间成本，提高设计效率。
Description
技术领域
本发明属于核电站设计技术，具体涉及一种核电站电伴热控制系统及其控制方法。
背景技术
核电站中存在大量的含硼工艺管线，为了维持硼溶液正常循环、防止硼酸结晶必须设置电伴热系统为管道系统进行伴热，保证管道系统里的工艺介质在核电站正常运行或停堆期间可用。使管道系统中的工艺介质温度保持在规定的运行范围内，管道系统包括机械管道、阀门、泵、过滤器、罐以及仪表。在规定的环境条件和运行条件下，电伴热系统的机械性能和电气性能不应因连续运行或间断运行而受到影响。
现有核电站项目中的电伴热系统采用PLC(可编程控制器)为核心控制设备，系统布置较为集中，需从加热电路盘至各伴热缆接线端、PLC过程控制柜至各加热电路盘、PLC过程控制柜至各热电阻接线箱分别引接大量的低压电缆、控制电缆、测量电缆。不仅使电缆采购成本提高，而且大量的电缆在布置时增加了施工工作量，给各类次托盘增加不少荷载。另外，PLC控制设备采用的是同一CPU模块，同一背板，同一电源模块，一个IO卡件同时配置多个回路，存在多个耦合故障点。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术中存在的问题，提供一种结构简单且易于控制的核电站电伴热控制系统及其控制方法，从而节省电伴热系统的设备和电缆采购成本，以及系统设计中的时间成本，提高设计效率。
本发明的技术方案如下：一种核电站电伴热控制系统，包括用于对管道或设备实施伴热的伴热电缆以及与之对应的热电阻，热电阻的温度信号接至现场电控箱，所述电控箱内安装有控制模块、断路器、接触器、通讯模块，所述控制模块通过所述接触器与所述伴热电缆连接，电控箱内的通讯模块与交换机柜连接，通过交换机柜将数据信号传输至核电站DCS系统。
进一步，如上所述的核电站电伴热控制系统，其中，在每个被伴热回路设置正常、备用两条伴热电缆，分别对应正常、备用两支热电阻，两支热电阻的温度信号分别接至正常、备用回路的现场电控箱。
进一步，如上所述的核电站电伴热控制系统，其中，所述电控箱由配电盘提供电源；伴热电缆由一种或两种电压等级供电，包括单独使用220VAC供电，或者使用220VAC以及24VDC供电。
进一步，如上所述的核电站电伴热控制系统，其中，所述电控箱上安装有可以显示温度信号和报警信号的触摸屏。
上述核电站电伴热控制系统的控制方法如下：电控箱内安装的控制模块接收热电阻的温度信号，进行信号处理和逻辑判断后输出控制信号给接触器，通过控制接触器的通断从而控制伴热电缆的启停，给工艺管道或设备伴热；温度信号和断路器故障信号以数据通讯方式传至交换机柜，通过交换机柜上传至核电站DCS系统进行显示或报警。
进一步，如上所述的核电站电伴热控制系统的控制方法，其中，伴热电缆的供电电压使用不超过两种的电压等级实现电伴热控制。
更进一步，所述伴热电缆的供电包括单独使用220VAC供电，或者使用220VAC以及24VDC供电，其中，220VAC由上游配电盘提供，24VDC由上游配电盘提供或由开关电源或线性电源通过220VAC转换后提供。
进一步，如上所述的核电站电伴热控制系统的控制方法，其中，在每个被伴热回路设置正常、备用两条伴热电缆，分别对应正常、备用两支热电阻，两支热电阻的温度信号分别接至正常、备用回路的现场电控箱，在正常回路的现场电控箱及其设备无法正常工作时，启动备用回路的现场电控箱及其设备进行电伴热系统的控制。
本发明的有益效果如下：本发明提供的电伴热控制系统结构可以使设备具有更灵活的安装方式，在简化系统结构的同时，完全保留了原系统的控制功能、显示功能、报警功能。采用本系统结构节省了电伴热系统的设备和电缆采购成本，节省系统设计中的时间成本，提高设计效率。使现场的设备数量大幅度减少，同时为现场的运行维护节省大量的时间成本和人力成本。
附图说明
图1为本发明具体实施例中核电站含硼管道电伴热控制系统的结构示意图。
图中，—————为测量电缆，
为通讯电缆，
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。
本发明提供了一种核电站电伴热控制系统结构，该设计使用系统结构紧凑，设置分散，可扩展的就地式控制方式，利用现场电控箱进行信号采集、控制、配电。其结构包括用于对管道或设备实施伴热的伴热电缆以及与之对应的热电阻，热电阻的温度信号接至现场电控箱，现场电控箱内安装控制模块、断路器、接触器、通讯模块等设备。电控箱由配电盘提供电源，采集管道温度信号后由控制模块进行逻辑判断后输出控制信号，控制接触器的通断从而控制伴热电缆的启停，给工艺管道伴热。热电阻的温度信号和断路器故障等报警信号以数据通讯方式传至交换机柜，通过交换机柜上传至电厂DCS系统进行显示或报警。该技术在简化系统结构的同时，完全保留了原系统的控制功能、报警功能。
本发明所提供的核电站电伴热控制系统使用电控箱(柜)作为核心控制设备，集成变压柜和控制柜功能，实现使用电控箱(柜)作为控制设备，完成信号采集，控制，配电功能。系统结构得到简化，伴热电缆由一种或两种电压等级供电，不需设置加热电路盘、热电阻接线箱、变压器及相关设备。
该系统的控制设备尽量分散并接近需伴热的工艺管线和设备。控制设备需能耐受环境的辐射、温度、湿度条件。电伴热控制结构应在不修改已有硬件接线的情况下，能根据现场情况进行控制功能和回路扩展。电控箱可就地安装，布置灵活，分散控制。由于伴热电缆采用尽量少的等级电压进行供电，通过减少供电电压等级，可减少电控箱(柜)尺寸，成本；同时有利于现场回路扩展。
在每个被伴热回路上可以设置正常、备用两条伴热电缆、分别对应正常、备用两支热电阻，热电阻温度信号分别接至正常、备用回路的现场电控箱。在正常回路的现场电控箱及其设备无法正常工作时，启动备用回路的现场电控箱及其设备进行电伴热系统的控制。
实施例
以核电站含硼管道的电伴热控制系统为例，对本发明的技术方案进行详细说明。
如图1所示，针对核电站的含硼工艺管道系统，每个被伴热回路设置正常、备用两条伴热电缆，分别对应正常、备用两支热电阻，热电阻温度信号分别接至正常、备用回路的现场电控箱，每个现场电控箱内均安装控制模块、断路器、接触器、通讯模块等设备。每个电控箱由其对应的正常或备用回路配电盘提供电源，电控箱内安装的控制器接收热电阻的温度信号，进行逻辑判断后输出控制信号给接触器从而控制伴热电缆的启停，给工艺管道伴热。电控箱的箱面设置显示灯指示断路器跳闸等信息。电控箱将模拟量信号4-20mA以及开关量信号以通信方式送交换机柜，电控箱上安装的触摸屏可以显示温度信号、报警信号，同时可通过光电转换模块将数据上传至交换机柜，交换机柜将各电控箱的数据汇总之后上传至全厂DCS进行显示。
每条伴热电缆的供电包括单独使用220VAC供电，或者使用220VAC以及24VDC供电，其中，220VAC由上游配电盘提供，24VDC由上游配电盘提供或由低功率的开关电源或线性电源通过220VAC转换后提供。该系统首先选择220VAC供电，若220VAC无法选到伴热缆时，选择24VDC进行供电。对于各个供电回路，绝大多数供电回路使用220VAC进行供电，根据公式：功率＝(电压)2/电阻，对220VAC供电进行验证，如果需求功率过小，当使用220VAC进行供电时，伴热电缆的电阻要求会很高，伴热电缆的截面要求很细，超出了可选的伴热电缆规格，此时将使用24VDC进行供电。该供电方式通过将电压设计与供电回路设计相结合，在实现原有伴热系统的功能前提下，未增加伴热电缆规格，大幅减少了电压等级，避免了使用大功率变压器，减少了设备尺寸，便于伴热设备的安装，节省成本，减少了电压等级分配的回路设计工作。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若对本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其同等技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (8)
1.一种核电站电伴热控制系统，其特征在于：包括用于对管道或设备实施伴热的伴热电缆以及与之对应的热电阻，热电阻的温度信号接至现场电控箱，所述电控箱内安装有控制模块、断路器、接触器、通讯模块，所述控制模块通过所述接触器与所述伴热电缆连接，电控箱内的通讯模块与交换机柜连接，通过交换机柜将数据信号传输至核电站DCS系统。
2.如权利要求1所述的核电站电伴热控制系统，其特征在于：在每个被伴热回路设置正常、备用两条伴热电缆，分别对应正常、备用两支热电阻，两支热电阻的温度信号分别接至正常、备用回路的现场电控箱。
3.如权利要求1或2所述的核电站电伴热控制系统，其特征在于：所述电控箱由配电盘提供电源；伴热电缆由一种或两种电压等级供电，包括单独使用220VAC供电，或者使用220VAC以及24VDC供电。
4.如权利要求1或2所述的核电站电伴热控制系统，其特征在于：所述电控箱上安装有可以显示温度信号和报警信号的触摸屏。
5.一种权利要求1所述核电站电伴热控制系统的控制方法，其特征在于：电控箱内安装的控制模块接收热电阻的温度信号，进行信号处理和逻辑判断后输出控制信号给接触器，通过控制接触器的通断从而控制伴热电缆的启停，给工艺管道或设备伴热；温度信号和断路器故障信号以数据通讯方式传至交换机柜，通过交换机柜上传至核电站DCS系统进行显示或报警。
6.如权利要求5所述的核电站电伴热控制系统的控制方法，其特征在于：伴热电缆的供电电压使用不超过两种的电压等级实现电伴热控制。
7.如权利要求6所述的核电站电伴热控制系统的控制方法，其特征在于：所述伴热电缆的供电包括单独使用220VAC供电，或者使用220VAC以及24VDC供电，其中，220VAC由上游配电盘提供，24VDC由上游配电盘提供或由开关电源或线性电源通过220VAC转换后提供。
8.如权利要求5所述的核电站电伴热控制系统的控制方法，其特征在于：在每个被伴热回路设置正常、备用两条伴热电缆，分别对应正常、备用两支热电阻，两支热电阻的温度信号分别接至正常、备用回路的现场电控箱，在正常回路的现场电控箱及其设备无法正常工作时，启动备用回路的现场电控箱及其设备进行电伴热系统的控制。
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| CN113725998A (zh) * | 2021-08-27 | 2021-11-30 | 广船国际有限公司 | 一种管路加热系统和船舶 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107065973A (zh) * | 2017-04-24 | 2017-08-18 | 江苏密斯欧智能科技有限公司 | 一种硼酸管道电加热控制柜冗余智能控制方法 |
| CN206696730U (zh) * | 2017-04-28 | 2017-12-01 | 博太科防爆设备（上海）有限公司 | 一种核电伴热系统 |
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| CN206696730U (zh) * | 2017-04-28 | 2017-12-01 | 博太科防爆设备（上海）有限公司 | 一种核电伴热系统 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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